CN109475739B - 电刺激治疗仪 - Google Patents

Abstract

提供相比于以往能够效率良好地输出刺激电压的电刺激治疗仪。一种排尿障碍治疗仪，包括：一对体表面电极垫37；无关电极垫39，具有比一对体表面电极垫37中的具有相对大的面积的体表面电极垫37的面积大的面积，配置于一对体表面电极垫37近旁；控制部48，将电信号供给到一对体表面电极垫37及无关电极垫39，在上述排尿障碍治疗仪中，控制部48进行如下处理中的任意处理：(1)以一对体表面电极垫37的一方及无关电极垫39的平均电位为基准电位，从一对体表面电极垫37的另一方输出刺激信号；(2)以无关电极垫39为基准电位，从一对体表面电极垫37的两方电极输出刺激信号；(3)以无关电极垫39为基准电位，从一对体表面电极垫37的一方输出刺激信号。

Description

电刺激治疗仪

技术领域

本发明涉及用于电刺激疗法的设备。

背景技术

以往，作为用于电刺激疗法的设备的一个例子，提出了用于治疗排尿障碍的设备。

例如，专利文献1公开了一种骨盆内脏功能不全及疼痛治疗装置，该骨盆内脏功能不全及疼痛治疗装置具备：CPU(中央处理装置)；与CPU连接的紧急刺激开关；与CPU连接的手动式刺激最大值设定旋钮；刺激频率切换开关；具有D/A变换器的输出部；电刺激；以及施加电刺激并包括无关电极以及活动电极(刺激电极)的电极。在该装置中，针对作为人体的第2～第4骶骨神经的骨盆内脏神经、阴部神经，从第2～第4后骶骨孔正上方皮肤施加电刺激，从而使这些神经兴奋，进行排尿障碍的治疗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4839457号公报

发明内容

例如，在专利文献1中，其目的在于通过将无关电极配置于前下腹部，从而使电流从后骶骨孔可靠地流到前骶骨孔，完全没有公开从活动电极(刺激电极)效率良好地输出刺激电压的方法等。

另外，在如上所述的设备中，当未将刺激电极安装于恰当的位置时，治疗效果降低，所以要求刺激电极的安装容易性。

本发明的一个目的在于提供相比于以往能够效率良好地输出刺激电压的电刺激治疗仪。

本发明的另一个目的在于提供能够将施加电极比以往容易地安装于刺激部位的电刺激治疗仪。

本发明的一个方面的电刺激治疗仪包括：一对施加电极，配置于被治疗者的皮肤的应施加电刺激的部位，向所述皮肤供给电性的刺激信号；无关电极，具有比所述一对施加电极中的具有相对大的面积的施加电极的面积大的面积，配置于应施加所述电刺激的部位近旁；以及控制部，将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极，所述控制部进行如下处理中的任意处理：(1)以所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，从所述一对施加电极的另一个电极输出所述刺激信号；(2)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的两方电极输出所述刺激信号；(3)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的一个电极输出所述刺激信号。

也可以在本发明的一个方面的电刺激治疗仪中，所述一对施加电极具有相互相同的面积，所述无关电极的面积具有相对于各所述施加电极为0.25倍～10倍的面积。

也可以在本发明的一个方面的电刺激治疗仪中，所述控制部通过供给产生预定的脉冲模式的电信号来进行所述(1)、(2)以及(3)的刺激信号输出处理，所述控制部还将在各脉冲之间产生相对于所述基准电位处于负侧的电压脉冲的电信号供给到所述无关电极。

在本发明的一个方面的电刺激治疗仪中，也可以是所述一对施加电极包括第1刺激电极以及第2刺激电极，所述控制部按照交替地产生第1模式和第2模式的交变脉冲的模式进行输出控制，所述第1模式以所述第2刺激电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，以使所述第1刺激电极成为负侧、使所述第2刺激电极以及所述无关电极成为正侧的方式产生电压脉冲，所述第2模式以所述第1刺激电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，以使所述第2刺激电极成为负侧、使所述第1刺激电极以及所述无关电极成为正侧的方式产生电压脉冲，进而，所述控制部以在所述第2模式与下一个周期的所述第1模式之间产生所述第1模式中的与所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极有关的各脉冲、及使所述第2模式中的与所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极有关的各脉冲的各自的极性反转而成的修正脉冲的方式，将电压施加到所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极。

也可以在本发明的一个方面的电刺激治疗仪中，所述控制部通过供给产生预定的脉冲模式的电信号来进行所述(1)、(2)以及(3)的刺激信号输出处理，所述控制部进而在所述刺激信号处理之后，以产生电压的正负与所述脉冲模式相反的脉冲模式的方式将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极。

本发明的一个方面的电刺激治疗仪也可以包括操作部，该操作部用于使用者选择进行所述控制部的(1)、(2)以及(3)的刺激信号输出处理中的哪个处理。

也可以在本发明的一个方面的电刺激治疗仪中，所述一对施加电极包括并排地配置于被治疗者的骶骨的背面并从所述骶骨的背面供给电性的刺激信号的一对施加电极，所述无关电极包括配置于所述骶骨的背面的一对施加电极近旁的无关电极。

本发明的另一方面的电刺激治疗仪包括：治疗仪主体；布线部，连接于所述治疗仪主体；一对施加电极，安装于所述布线部并配置于被治疗者的皮肤的应施加电刺激的部位，向所述皮肤供给电性的刺激信号；以及磁连接部，磁性地连接所述布线部和所述一对施加电极。

也可以在本发明的另一方面的电刺激治疗仪中，所述一对施加电极包括并排地配置于被治疗者的骶骨的背面并从所述骶骨的背面供给电性的刺激信号的一对施加电极。

根据本发明的一个方面的电刺激治疗仪，例如，在处理(1)中，将一对施加电极的一个电极以及无关电极作为基准电极，将一对施加电极的另一个电极作为刺激电极，在该基准电极与刺激电极之间，以使基准电极成为正侧(正极侧)、使刺激电极成为负侧(负极侧)的方式施加电压。由此，在基准电极(阳极)的正下方，在施加有电压的时间内，相比于施加电压之前，具有正的电位，负离子积蓄在存在于其正下方的神经细胞的细胞壁内侧，从而抑制神经兴奋。另一方面，在刺激电极(阴极)的正下方，相比于施加电压之前，具有负的电位，正离子积蓄在存在于其正下方的神经细胞的细胞壁内侧，从而引起神经兴奋。这样，成为将基准电极(阳极)以及与其相接的皮肤区域作为对置电极的第1电容器与将刺激电极(阴极)以及与其相接的皮肤区域作为对置电极的第2电容器串联地连接的结构。因而，对于第1电容器以及第2电容器与各电容器的静电电容成反比例地分配施加电压。具体而言，当将施加电压设为V，将第1电容器以及第2电容器的静电电容分别设为静电电容C1以及静电电容C2时，关于第1电容器，V×(C2/(C1+C2))的电压施加于正侧，关于第2电容器，V×(C1/(C1+C2))的电压施加于负侧。静电电容C1以及C2与电极的面积成比例地变大，所以如本申请发明那样，使作为基准电位的基准电极的面积比刺激电极大，从而能够使施加于刺激电极的负侧的电压相对于施加于基准电极的正侧的电压相对变大。其结果，为了使神经兴奋而有效的负侧的电位变大，不需要的正侧的电位变小，所以相比于以往能够效率良好地输出刺激电压。

根据本发明的另一方面的电刺激治疗仪，施加电极与设备的布线部经由磁连接部连接，所以能够将施加电极与布线部之间容易地断开。由此，能够将施加电极与治疗仪主体、布线部独立地安装于刺激部位，所以能够比以往容易地安装施加电极。而且，在将施加电极安装到刺激部位之后，仅仅使布线部侧的磁连接部靠近施加电极侧的磁连接部就能够由于磁力将彼此相互吸引而连接，所以连接作业也容易。

附图说明

图1是用于说明排尿的神经支配的人体的侧剖视图。

图2是用于说明排尿的神经支配的人体的后视图。

图3A是用于说明排尿的机理的图。

图3B是用于说明排尿的机理的图。

图4是本发明的一个实施方式的排尿障碍治疗仪的概略图。

图5是示出所述排尿障碍治疗仪的电极垫的安装位置以及所述排尿障碍治疗仪的电气结构的图。

图6是示出所述排尿障碍治疗仪的刺激信号的流动(第1模式)的图。

图7是示出所述排尿障碍治疗仪的刺激信号的流动(第2模式)的图。

图8是示出所述排尿障碍治疗仪的刺激信号的流动(第3模式)的图。

图9是示出所述排尿障碍治疗仪的刺激信号的流动(第4模式)的图。

图10A是示出施加了电刺激时的电荷分布的图(本发明的实施方式)。

图10B是示出施加了电刺激时的电荷分布的图(参考例子)。

图11A是示出参考例子的排尿障碍治疗仪的脉冲波形的图。

图11B是示出本发明的一个实施方式的排尿障碍治疗仪的脉冲波形的图。

图12A是示出将电压施加到所述排尿障碍治疗仪的各电极时的电气结构的一个例子的图。

图12B是示出将电压施加到所述排尿障碍治疗仪的各电极时的电气结构的一个例子的图。

图13A是示出第1刺激电极垫的脉冲模式的图。

图13B是示出第2刺激电极垫的脉冲模式的图。

图13C是示出无关电极垫的脉冲模式的图。

图13D是示出向第1刺激电极垫的抵消输出的图。

图13E是示出向第2刺激电极垫的抵消输出的图。

图14A是示出第1刺激电极垫的脉冲模式的图。

图14B是示出第2刺激电极垫的脉冲模式的图。

图14C是示出无关电极垫的脉冲模式的图。

图15A是用于说明电极垫的形状的变型例的图。

图15B是用于说明电极垫的形状的变型例的图。

图16是用于说明电极垫的形状的变型例的图。

图17是用于说明排尿障碍治疗仪的方式的变型例的图。

图18是本发明的一个实施方式的排尿障碍治疗仪的概略图。

附图标记说明

1：人体；2：脊椎；3：骶骨；4：腰椎；5：第1骶骨孔；6：第2骶骨孔；7：第3骶骨孔；8：第4骶骨孔；9：膀胱；10：内尿道括约肌；11：外尿道括约肌；12：下腹神经；13：骨盆神经；14：阴部神经；15：坐骨神经；16：腓骨神经；17：胫骨神经；18：第1趾(拇趾)；19：第2趾；20：第3趾；21：第4趾；22：第5趾(小拇趾)；23：电极部；24：垫部；25：刺激电极；26：无关电极；27：凸部；28：凸部；29：基部；30：凝胶；31：排尿障碍治疗仪；32：框体；33：监视器；34：开始/停止按钮；35：操作按钮；36：绝缘缆线；37：体表面电极垫；38：绝缘缆线；39：无关电极垫；40：磁铁适配器；41：磁铁适配器；42：插头端子；43：插头端子；44：磁铁端口；45：磁铁端口；46：插座端子；47：插座端子；48：控制部；49：电路部；50：正极侧端子；51：正极侧布线；52：负极侧端子；53：负极侧布线；54：开关部；55：开关部；56：开关部；57：开关部；58：第1刺激电极垫；59：第2刺激电极垫；60：开关部；61：开关部；62：开关部；63：皮下组织；64：第1电容器；65：第1电容器；66：第2电容器；67：神经细胞；68：细胞壁；69：电阻；70：脉冲；71：脉冲；72：脉冲；73：脉冲；74：脉冲；75：脉冲；76：修正脉冲；77：修正脉冲；78：修正脉冲；79：修正脉冲；80：修正脉冲；81：修正脉冲；82：修正脉冲；83：修正脉冲；84：修正脉冲；85：修正脉冲；86：腰带。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。

图1是用于说明排尿的神经支配的人体1的侧剖视图。图2是用于说明排尿的神经支配的人体1的后视图。图3A以及图3B是用于说明排尿的机理的图。在图1～图3A、B中，仅示出人体1的各部位中的、对于由本发明的一个实施方式的排尿障碍治疗仪31进行的治疗的说明所需的部位，省略关于其它部位的说明。

人体1具备包括腰椎2、骶骨3等的脊椎4。骶骨3具有大致倒三角形的形状，通常左右对称地各具有4个，从上起依次具有第1骶骨孔5、第2骶骨孔6、第3骶骨孔7以及第4骶骨孔8。

另外，人体1具备膀胱9、内尿道括约肌10以及外尿道括约肌11，作为与蓄尿排尿相关的部位(器官、肌肉)。人体1的蓄尿排尿是通过使这些部位9～11被神经控制而进行的。

作为有助于蓄尿排尿的主要的神经，在人体1中存在下腹神经(交感神经)12、骨盆神经(副交感神经)13以及阴部神经(躯体神经)14。

下腹神经12有助于抑制排尿(蓄尿)，与膀胱9以及内尿道括约肌10相接。骨盆神经13有助于开始排尿，与膀胱9以及内尿道括约肌10相接。阴部神经14与外尿道括约肌11相接。

如图3A所示，在人体1中，首先，根据来自下腹神经12的信号，膀胱9(逼尿肌)松弛而尿容易积蓄于膀胱9，并且内尿道括约肌10收缩。由此，尿的排泄停止，蓄尿于膀胱9内。另一方面，如图3B所示，根据来自骨盆神经13的信号，膀胱9(逼尿肌)收缩，并且内尿道括约肌10松弛。由此，尿被排泄到膀胱9外。然后，根据来自人体1的脑部的指令(自己的意志)，经由作为躯体神经的阴部神经14，使作为随意肌的外尿道括约肌11松弛，施加腹压，从而进行排尿。

如上所述，下腹神经12以及骨盆神经13都正常地活动，从而只要膀胱9以及内尿道括约肌10恰当地收缩或松弛，就会恰当地进行蓄尿排尿。然而，例如，当下腹神经12为低活动、或者骨盆神经13为过度活动时，膀胱9容易收缩，内尿道括约肌10容易松弛。其结果，难以使尿积蓄于膀胱9，有时引起蓄尿障碍(膀胱过度活动)这样的排尿障碍。

因而，在该实施方式中，如图3A所示，从骶骨3的背面侧对骶骨3上的皮肤提供电性的刺激信号，从而骶骨神经丛被刺激。更具体而言，如图2所示，通过第1骶骨孔5的第1骶骨神经S1、通过第2骶骨孔6的第2骶骨神经S2、通过第3骶骨孔7的第3骶骨神经S3以及通过第4骶骨孔8的第4骶骨神经S4被刺激。由此，例如如图3A所示，第3骶骨神经S3被刺激，抑制由骨盆神经13使膀胱9收缩这样的神经支配。另外，该电性的刺激还被传递到下腹神经12，由此，促进由下腹神经12使膀胱9缓和这样的神经支配。其结果，将骨盆神经13的抑制以及下腹神经12的促进平衡良好地保持，膀胱9会适度地松弛，膀胱过度活动得到改善。

而且，上述电性的刺激还被传递到存在于除了骶骨神经丛存在的臀部及其周边部以外的部位的神经。例如，如图2所示，第3骶骨神经S3的一部分作为坐骨神经15而沿大腿部下行，最终分为腓骨神经16以及胫骨神经17。腓骨神经16以及胫骨神经17作为坐骨神经15的末端部延伸至人体1的脚趾(第1趾18(拇趾)、第2趾19、第3趾20、第4趾21以及第5趾22(小拇趾))。即，脚趾18～22的腓骨神经16以及胫骨神经17经由坐骨神经15而与下腹神经12、骨盆神经13以及阴部神经14相接。

接下来，说明作为本发明的第1实施方式的电刺激治疗仪的一个例子的排尿障碍治疗仪31的结构及其动作。

<第1实施方式>

图4是本发明的第1实施方式的排尿障碍治疗仪31的概略图。

排尿障碍治疗仪31作为物理结构而具备：作为本发明的治疗仪主体的一个例子的框体32；监视器33，设置于框体32的前表面；开始/停止按钮34以及多个操作按钮35、35，设置于监视器33的下方；作为本发明的施加电极的一个例子的一对体表面电极垫37，经由作为本发明的布线部的一个例子的绝缘缆线36而与框体32连接；以及作为本发明的无关电极的一个例子的无关电极垫39，经由绝缘缆线38而与框体32连接。

框体32例如也可以为塑料制的盒体。另外，虽然未图示，但也可以在框体32的背面设置能够拆卸的背盖，该背盖用于收容排尿障碍治疗仪31的电源用的电池。此外，排尿障碍治疗仪31的电源不是必须为电池，例如，既可以经由AC适配器而从插座得到，也可以同时使用电池以及插座。

监视器33例如也可以为单色或彩色的液晶监视器。监视器33例如能够显示基于体表面电极垫37的电性的刺激信号的脉冲波形、频率、被治疗者的心电波形以及心率、出错消息等。由此，被治疗者能够简单地知晓排尿障碍治疗仪31的动作状态。

操作按钮35也可以根据排尿障碍治疗仪31的机型而具有各种功能。例如，可以是作为排尿障碍治疗仪31的存储器功能的使包括分别适于多个被治疗者的刺激信号的脉冲波的宽度(脉冲宽度)、频率等的治疗菜单存储于排尿障碍治疗仪31而在读出它们时进行操作的按钮等。另外，也可以为用于决定选择图6～图9所示的电压施加模式中的某个电压施加模式的按钮。

绝缘缆线36以及绝缘缆线38例如由被保护用的绝缘被膜覆盖的导线构成，分别在体表面电极垫37以及无关电极垫39侧的端部具有作为本发明的磁连接部的一个例子的磁铁适配器40以及磁铁适配器41。磁铁适配器40以及磁铁适配器41分别具有与绝缘缆线36以及绝缘缆线38内部的导线电连接的端子(插头端子)42、43。

作为体表面电极垫37以及无关电极垫39，例如能够使用公知的粘结性的凝胶垫等。另外，无关电极垫39具有比一对体表面电极垫37中的具有相对大的面积的体表面电极垫37的面积大的面积。体表面电极垫37以及无关电极垫39的各面积例如能够定义为体表面电极垫37以及无关电极垫39中的与人体1的皮肤接触的接触面的面积。在该实施方式中，一对体表面电极垫37以相互相同的形状形成，从而具有相同的面积，无关电极垫39具有相对于各体表面电极垫37为0.25倍～10倍的面积。当然，一对体表面电极垫37也可以具有一方比另一方相对大的面积。

在一对体表面电极垫37以及无关电极垫39的边缘部分别设置有作为本发明的磁连接部的一个例子的磁铁端口44以及磁铁端口45。磁铁端口44以及磁铁端口45分别具有与体表面电极垫37以及无关电极垫39内部的导线电连接的端子(插座端子)46、47。

插座端子46以及插座端子47分别形成为能够嵌合插头端子42以及插头端子43的形状。由此，使用者通过使插头端子42以及插头端子43分别靠近插座端子46以及插座端子47，能够利用磁力将彼此相互吸引连接。此外，在图4中，关于一对体表面电极垫37，在纸面左侧示出了磁铁适配器40与磁铁端口44连接的状态，在纸面右侧示出了磁铁适配器40与磁铁端口44分离的状态。

图5是示出排尿障碍治疗仪31的电极垫37、39的安装位置以及排尿障碍治疗仪31的电气结构的图。图6～图9是示出排尿障碍治疗仪31的刺激信号的流动(第1～第4模式)的图。图10A以及图10B是示出施加了电刺激时的电荷的分布的图。图11A是示出参考例子的排尿障碍治疗仪的脉冲波形的图。图11B是示出排尿障碍治疗仪31的脉冲波形的图。

排尿障碍治疗仪31作为电气结构而在框体32的内部具有控制部48和与控制部48电连接的电路部49。

控制部48例如也可以由包括CPU、ROM、RAM等存储器、定时器等的微机和生成刺激电压的升压电路构成。

电路部49例如由半导体集成电路(IC：Integrated Circuit)芯片构成，作为芯片内的布线，包括与控制部48的正极侧端子50连接的正极侧布线51、以及与控制部48的负极侧端子52连接的负极侧布线53。

另外，电路部49具有控制正极侧的电压的多个开关部54～57。开关部54～57例如也可以由通过栅极电压的施加而导通的半导体开关(MOSFET等)、半导体继电器构成。开关部54设置于将一对体表面电极垫37的一方(第1刺激电极垫58)与正极侧布线51电连接的电路的中途。开关部55设置于将一对体表面电极垫37的另一方(第2刺激电极垫59)与正极侧布线51电连接的电路的中途。开关部56设置于将无关电极垫39与正极侧布线51电连接的电路的中途。开关部57设置于第2刺激电极垫59的电路与无关电极垫39的电路之间。

进而，电路部49具有控制负极侧的电压的多个开关部60～62。开关部60～62例如也可以由通过栅极电压的施加而导通的半导体开关(MOSFET等)、半导体继电器构成。开关部60设置于将第1刺激电极垫58与负极侧布线53电连接的电路的中途。开关部61设置于将第2刺激电极垫59与负极侧布线53电连接的电路的中途。开关部62设置于无关电极垫39与负极侧布线53电连接的电路的中途。

而且，为了使用该排尿障碍治疗仪31，例如被治疗者首先在使磁铁适配器40以及磁铁适配器41、与磁铁端口44以及磁铁端口45分离的状态下，在自己的骶骨3的背面正上方的皮肤上安装一对体表面电极垫37(第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59)，并在其近旁安装无关电极垫39。具体而言，也可以将一对体表面电极垫37隔开间隔地并排配置于骶骨3的背面，在该一对体表面电极垫37的上部近旁配置无关电极垫39。此时，一对体表面电极垫37以及无关电极垫39从绝缘缆线36、38断开，所以虽然是自己的背面，但可以使排尿障碍治疗仪31的主体一起活动。因此，能够简单地安装一对体表面电极垫37以及无关电极垫39。

在安装一对体表面电极垫37以及无关电极垫39之后，被治疗者使绝缘缆线36、38的磁铁适配器40、41靠近一对体表面电极垫37以及无关电极垫39的磁铁端口44、45，利用磁力将彼此吸引连接。这样，能够利用磁力来引导绝缘缆线36、38的磁铁适配器40、41，所以连接作业非常容易。

然后，对操作按钮35进行操作，选择适于自己的治疗菜单，按压开始/停止按钮34。由此，从体表面电极垫37输出电性的刺激信号而第3骶骨神经S3被刺激，能够由排尿障碍治疗仪31开始治疗。刺激信号(输出脉冲)的条件例如也可以是脉冲宽度为1μs(秒)～500μs(秒)，脉冲的频率为1Hz～50Hz。

该刺激信号通过相对于基准电位的交变脉冲电压的施加而产生，所以根据基准电位的设定的方式，有时无法效率良好地输出刺激信号(刺激电压)。因而，在该实施方式中，伴随无关电极垫39具有比一对体表面电极垫37的合计面积大的面积的特征，例如进行基于图6～图9所示的第1～第4电压施加模式的控制处理。

首先，图6所示的第1模式是向第1刺激电极垫58将(－)电位施加得大的情况。在该情况下，在如虚线所示开关部54、56、61、62截止而开关部55、57、60导通的状态下，以第2刺激电极垫59以及无关电极垫39的平均电位为基准电位，以使第2刺激电极垫59以及无关电极垫39成为正侧(正极侧)、使第1刺激电极垫58成为负侧(负极侧)的方式施加电压。此外，在图6中，实线箭头表示刺激信号的电流的流动。

由此，如图10A所示，在第2刺激电极垫59以及无关电极垫39(阳极)的正下方，在皮下组织63中，在施加电压的时间内，相比于施加电压之前，具有正的电位，负离子积蓄在存在于其正下方的神经细胞67的细胞壁68的内侧，从而抑制神经兴奋。另一方面，在第1刺激电极垫58(阴极)的正下方，在皮下组织63中，相比于施加电压之前，具有负的电位，正离子积蓄在存在于其正下方的神经细胞67的细胞壁68的内侧，从而引起神经兴奋。这样，成为将第2刺激电极垫59以及无关电极垫39(阳极)以及与其相接的皮肤区域作为对置电极的第1电容器64、65与将第1刺激电极垫58(阴极)以及与其相接的皮肤区域作为对置电极的第2电容器66串联地连接的结构。因而，对于第1电容器64、65以及第2电容器66与各电容器64、65、66的静电电容成反比例地分配施加电压。具体而言，当将施加电压设为V，将第1电容器64、65以及第2电容器66的静电电容分别设为静电电容C1(相互并联连接的第1电容器64、65的合成电容)以及静电电容C2时，关于第1电容器64、65，V×(C2/(C1+C2))的电压施加于正侧，关于第2电容器66，V×(C1/(C1+C2))的电压施加于负侧。静电电容C1以及C2与电极的面积成比例地变大，所以如该实施方式那样，使作为基准电位的第2刺激电极垫59以及无关电极垫39的面积比第1刺激电极垫58大，从而能够使施加于第1刺激电极垫58的负侧的电压相对于施加于第2刺激电极垫59以及无关电极垫39的正侧的电压相对地变大。

更具体而言，在以相互相同的大小的第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59的一方为基准电位而施加了电压的情况下，如图11A所示，对任意的垫58、59都均等地分配施加电压。因此，不能说效率良好地输出电刺激所需的负侧的电压。

相对于此，根据本实施方式的控制处理的结果，能够如图11B所示，使施加于第1刺激电极垫58的负侧的电压相对于施加于第2刺激电极垫59以及无关电极垫39的正侧的电压相对变大。其结果，为了使神经兴奋而有效的负侧的电位变大，不需要的正侧的电位变小，所以相比于以往能够效率良好地输出刺激电压。

另外，在如上述专利文献1所记载的发明那样将无关电极不安装于刺激电极的近旁而安装于前下腹部等而进行的情况下，如图10B所示，在刺激电极垫59与无关电极垫39之间作为生物体阻抗而形成几千欧姆的电阻69，刺激电流几乎不流到无关电极垫39。其结果，在刺激电极垫59以及58之间被施加刺激电压，与图11B的情况不同，无法向刺激电极垫59施加大的成为负侧(负极侧)的电压。

接下来，图7所示的第2模式是向第2刺激电极垫59将(－)电位施加得大的情况。在该情况下，在如虚线所示开关部55、56、57、60截止而开关部54、61、62导通的状态下，以第1刺激电极垫58以及无关电极垫39的平均电位为基准电位，以使第1刺激电极垫58以及无关电极垫39成为正侧(正极侧)、使第2刺激电极垫59成为负侧(负极侧)的方式施加电压。此外，在图7中，实线箭头表示刺激信号的电流的流动。

在该控制处理中，作基准电位的第1刺激电极垫58以及无关电极垫39的面积也比第2刺激电极垫59大，所以能够使施加于第2刺激电极垫59的负侧的电压相对于施加于第1刺激电极垫58以及无关电极垫39的正侧的电压相对变大。

接下来，图8所示的第3模式是向第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59同时将(－)电位施加得大的情况。在该情况下，在如虚线所示开关部54、55、57、62截止而开关部56、60、61导通的状态下，以无关电极垫39的平均电位为基准电位，以使无关电极垫39成为正侧(正极侧)、使第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59成为负侧(负极侧)的方式施加电压。此外，在图8中，实线箭头表示刺激信号的电流的流动。

在该控制处理中，作基准电位的无关电极垫39的面积也比第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59的合计面积大，所以能够使施加于第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59的负侧的电压相对于施加于无关电极垫39的正侧的电压相对地变大。

接下来，图9所示的第4模式是向第1刺激电极垫58将(－)电位施加得大的情况(无关电极基准)。在该情况下，在如虚线所示开关部54、55、57、61、62截止而开关部56、60导通的状态下，以无关电极垫39的平均电位为基准电位，以使无关电极垫39成为正侧(正极侧)、使第1刺激电极垫58成为负侧(负极侧)的方式施加电压。此外，在图9中，实线箭头表示刺激信号的电流的流动。

在该控制处理中，作基准电位的无关电极垫39的面积也比第1刺激电极垫58大，所以能够使施加于第1刺激电极垫58的负侧的电压相对于施加于无关电极垫39的正侧的电压相对地变大。

<第2实施方式>

如前所述，在排尿障碍治疗仪31中，例如按照交替地产生参照图12A而第1刺激电极垫58成为负侧的电压脉冲(第2刺激电极垫59以及无关电极垫39成为正侧的电压脉冲)、和参照图12B而第2刺激电极垫59成为负侧的电压脉冲(第1刺激电极垫58以及无关电极垫39成为正侧)的交变脉冲的模式进行控制。也就是说，在该例子中，交替地进行图6以及图7所示的控制，图13A～图13C示出了该脉冲模式。

图13A是示出第1刺激电极垫58的脉冲模式的图，图13B是示出第2刺激电极垫59的脉冲模式的图，图13C是示出无关电极垫39的脉冲模式的图。在图13A～图13C中，“A”、“B”以及“C”分别表示第1刺激电极垫58、第2刺激电极垫59以及无关电极垫39的面积，“V”表示施加电压。

参照图13A～图13C，在该脉冲模式的控制下，正侧的电压始终施加于无关电极垫39。因此，无关电极垫39容易因电分解而劣化，无关电极垫39的寿命有可能会比第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59短。

因而，在图13D以及图13E所示的实施方式中，以在与无关电极垫39有关的脉冲74与脉冲75、和在下一个周期产生的脉冲74与脉冲75之间T的期间，产生脉冲70、脉冲72以及脉冲74、以及使脉冲71、脉冲73以及脉冲75各自的极性相对于基准电位反转而成的修正脉冲76、修正脉冲77、修正脉冲78以及修正脉冲79的方式，将电压施加到第1刺激电极垫58、第2刺激电极垫59以及无关电极垫39。由此，能够抵消由于持续施加正侧的电压而导致的对无关电极垫39的影响，并且能够完全地抵消对第1刺激电极垫58、第2刺激电极垫59的负侧大量地刺激输出的影响，能够抑制所有的电极垫的劣化。

例如，为了完全地抵消向第1刺激电极垫58、第2刺激电极垫59、无关电极垫39施加的正负两侧电压的施加量，以对脉冲74的电压的大小进行时间积分而成为与得到的值相同的积分值的方式，决定修正脉冲76～79的电压的大小V1以及施加时间T1、T2即可。例如，当将刺激的重复间隔时间设为T时，能够输出修正脉冲的时间成为除了用于切换刺激输出的正负的时间ΔT之外的时间T1和T2。接下来，修正脉冲76～79的电压只要设为将对应修正的对象的施加电压V乘以施加时间t1而得到的V×t1除以修正脉冲的施加时间T1以及T2而得到的电压的相反极性即V1，成为-(V×t1)/T1以及-(V×t2)/T2并输出到修正脉冲76～79即可。

修正脉冲的施加时间T1以及T2为比t1、t2长的时间，能够使施加电压V1比治疗用刺激的施加电压V小，能够防止对适于被治疗者的治疗菜单造成影响。另外，无需对输出施加电压V时的输出电路附加特别的电路，就能够仅通过施加V1来代替施加电压V并将施加时间设为T1以及T2来实现。

此外，在图13D以及图13E中省略了图示，但施加到无关电极垫39的电压是与图13D以及图13E的正极侧的电压相同的电压。即，这是为了图13D以及图13E的正极侧的电压施加于A+C、B+C(C为无关电极垫39)的组合的电极。因而，只要将使图13D以及图13E的正极侧的电压的极性反转而成的电压、也就是说负电压施加到A+C、B+C的组合，无关电极垫39就被抵消。

<第3实施方式>

抑制无关电极垫39的劣化的方法除了可以为前述第2实施方式所示的控制处理之外，也可以为如下所示的第3实施方式的控制处理。更具体而言，参照图14A～图14C，在将基于由脉冲70～75表示的脉冲模式的刺激控制处理重复多次之后，以产生电压的正负与由脉冲70～75表示的脉冲模式相反的脉冲模式的方式，设置将电压施加到第1刺激电极垫58、第2刺激电极垫59以及无关电极垫39的期间。即，将电压的正负与脉冲70以及脉冲71相反的修正脉冲80以及修正脉冲81施加到第1刺激电极垫58，将电压的正负与脉冲72以及脉冲73相反的修正脉冲82以及修正脉冲83施加到第2刺激电极垫59，将电压的正负与脉冲74以及脉冲75相反的修正脉冲84以及修正脉冲85施加到无关电极垫39。

由此，能够抵消由于持续施加正侧的电压而导致的对无关电极垫39的影响的一部分，所以能够抑制无关电极垫39的劣化。另外，即使在该控制处理中，由于在施加修正脉冲84以及修正脉冲85时不从第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59电气地断开无关电极垫39也可，所以也能够防止电路的复杂化。

以上，说明了本发明的一个实施方式，但本发明还能够以其它方式实施。

<第4实施方式>

例如，在前述第1实施方式中，说明了便携式的排尿障碍治疗仪31的结构，但排尿障碍治疗仪的电性的结构及其控制也可以应用于监视器与治疗仪主体分离的设置型的排尿障碍治疗仪31。

<第5实施方式>

另外，在前述第1实施方式中，作为本发明的显示部的一个例子，示出了对使用者显示消息、图像的监视器33，但将排尿障碍治疗仪31的动作状态示出给使用者的单元也可以不是监视器33。例如，也可以通过将向被治疗者的传递事项(例如，出错消息、电极的安装位置错误等)预先印字于框体32的前表面面板，用LED等点亮该字符、或者使该字符近旁的灯点亮，从而告知给被治疗者。

<第6实施方式>

另外，在前述第1实施方式中，作为电刺激治疗仪的一个例子，仅提出了排尿障碍治疗仪31，但本发明不限于排尿障碍治疗仪，能够对用于以除了排尿障碍以外的其它疾患为对象的电刺激疗法的所有的设备应用。

<第7实施方式>

另外，在前述第1实施方式中，电路部49由半导体集成电路芯片构成，但例如也可以由作为单独的构件的、通过栅极电压的施加而导通的半导体开关(MOSFET等)、半导体继电器构成。

<第8实施方式>

另外，在前述第1实施方式中，将一对体表面电极垫37以及无关电极垫39侧作为插座端子，将绝缘缆线36以及绝缘缆线38侧作为插头端子并将它们连接，但用于该连接的端子只要为插座插头的配对即可。因而，一对体表面电极垫37以及无关电极垫39侧的端子不是必须为插座端子，也可以为插头端子。在该情况下，绝缘缆线36以及绝缘缆线38侧的端子为插座端子即可。

<第9实施方式>

另外，在前述第1实施方式中，一对体表面电极垫37以及无关电极垫39与绝缘缆线36、38之间利用磁铁端子(磁连接部)连接，但它们之间只要电连接即可，例如也可以由非磁铁的插座插头端子(电连接部)电连接。另外，不是必须拆卸自如地连接，例如也可以一对体表面电极垫37与绝缘缆线36之间、以及无关电极垫39与绝缘缆线38之间分别一体地连接。

<第10实施方式>

例如，在前述第1实施方式中，如图15A所示，无关电极垫39大部分为以曲线划分的形状，被配置成包围第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59的一部分(在图15A中为上部)，但例如也可以如图15B所示，为以直线划分的形状，被配置成与第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59不重叠。

<第11实施方式>

另外，参照图16，体表面电极垫37以及无关电极垫39也可以通过电极部23以及垫部24的组合来构成。

电极部23一体地包括一对刺激电极25和无关电极26。在该实施方式中，一对刺激电极25以及无关电极26以分别形成为在表面具有凸部27、28的形状并且使相邻的电极彼此成为一体的方式被三角配置。各电极25、26也可以为具有凸部27、28的金属板被橡胶等覆盖的结构。

垫部24包括基部29和设置于基部29上的凝胶30。凝胶30对于一对刺激电极25以及无关电极26的每一个电极各设置有一个，并被三角配置。

为了使用该体表面电极垫37以及无关电极垫39，例如首先以使各刺激电极25以及无关电极26与各凝胶30重叠的方式，将各凝胶30紧贴于电极部23。然后，从紧贴有各凝胶30的电极部23将基部29剥离，然后紧贴于被治疗者的皮肤即可。另外，在使用后将基部29再次紧贴于紧贴有各凝胶30的电极部23，从而能够在再次使用之前保护各凝胶30。

<第12实施方式>

另外，参照图17，排尿障碍治疗仪31也可以具有大致椭圆形的框体32。监视器33也可以形成为沿着框体32的长度方向长的长方形形状，配置于靠近框体32的长度方向的一个端部。开始/停止按钮34以及多个操作按钮35、35也可以相对于监视器33而配置于框体32的长度方向另一端部侧。

<第13实施方式>

另外，参照图18，作为一对体表面电极垫37(第1刺激电极垫58以及第2刺激电极垫59)以及无关电极垫39的安装单元，也可以应用卷绕于腰部的腰带方式。例如，也可以在腰带86的背侧(与人体相接的一侧)配置有一对体表面电极垫37以及无关电极垫39。

除此之外，还能够在权利要求书所记载的事项的范围内实施各种设计变更。

本申请对应于在2017年9月21日向日本专利局提出的特愿2017-181345号以及在2018年5月7日向日本专利局提出的特愿2018-089397号的申请，这些申请的所有公开在此处通过引用而被引入。

Claims (12)

1.一种电刺激治疗仪，包括：

一对施加电极，配置于被治疗者的皮肤的应施加电刺激的部位，向所述皮肤供给电性的刺激信号；

无关电极，在应施加所述电刺激的部位的相同的皮肤表面上，配置于应施加所述电刺激的部位近旁；以及

控制部，将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极，

所述控制部进行如下处理：

(1)所述一对施加电极的一个电极与所述无关电极电连接，以所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，从所述一对施加电极的另一个电极输出所述刺激信号，

为所述基准电位的所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的面积大于所述一对施加电极的另一个电极的面积。

2.根据权利要求1所述的电刺激治疗仪，其中，

所述一对施加电极具有相互相同的面积，

所述无关电极的面积具有相对于各所述施加电极为0.25倍～10倍的面积。

3.根据权利要求1或者2所述的电刺激治疗仪，其中，

所述控制部通过产生预定的脉冲模式的电信号的供给来进行所述(1)的刺激信号输出处理，

所述控制部进而将在各脉冲之间产生相对于所述基准电位处于负侧的电压脉冲的电信号供给到所述无关电极。

4.根据权利要求1或者2所述的电刺激治疗仪，其中，

所述一对施加电极包括第1刺激电极以及第2刺激电极，

所述控制部按照交替地产生第1模式和第2模式的交变脉冲的模式进行输出控制，

在所述第1模式中，所述第2刺激电极与所述无关电极电连接，以所述第2刺激电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，以使所述第1刺激电极成为负侧、使所述第2刺激电极以及所述无关电极成为正侧的方式产生电压脉冲，

在所述第2模式中，所述第1刺激电极与所述无关电极电连接，以所述第1刺激电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，以使所述第2刺激电极成为负侧、使所述第1刺激电极以及所述无关电极成为正侧的方式产生电压脉冲，

进而，所述控制部以在所述第2模式与下一个周期的所述第1模式之间产生所述第1模式中的与所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极有关的各脉冲，及使所述第2模式中的与所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极有关的各脉冲的各自的极性反转而成的修正脉冲的方式，将电压施加到所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极。

5.根据权利要求1或者2所述的电刺激治疗仪，其中，

所述控制部通过产生预定的脉冲模式的电信号的供给来进行所述(1)的刺激信号输出处理，

所述控制部进而在所述刺激信号处理之后，以产生电压的正负与所述脉冲模式相反的脉冲模式的方式将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极。

6.一种电刺激治疗仪，包括：

一对施加电极，配置于被治疗者的皮肤的应施加电刺激的部位，向所述皮肤供给电性的刺激信号；

无关电极，配置于应施加所述电刺激的部位近旁；以及

控制部，将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极，

所述控制部通过产生预定的脉冲模式的电信号的供给来进行如下处理中的任意一个处理：

(1)所述一对施加电极的一个电极与所述无关电极电连接，以所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，从所述一对施加电极的另一个电极输出所述刺激信号；

(2)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的两方电极输出所述刺激信号；

(3)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的一个电极输出所述刺激信号，

在所述控制部的(1)的刺激信号输出处理的情况下，为所述基准电位的所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的面积大于所述一对施加电极的另一个电极的面积，

在所述控制部的(2)和(3)的刺激信号输出处理的情况下，为所述基准电位的所述无关电极的面积大于所述一对施加电极的合计面积，

所述控制部进而将在各脉冲之间产生相对于所述基准电位处于负侧的电压脉冲的电信号供给到所述无关电极。

7.一种电刺激治疗仪，包括：

一对施加电极，配置于被治疗者的皮肤的应施加电刺激的部位，向所述皮肤供给电性的刺激信号；

无关电极，配置于应施加所述电刺激的部位近旁；以及

控制部，将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极，

所述控制部进行如下处理中的任意一个处理：

(1)所述一对施加电极的一个电极与所述无关电极电连接，以所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，从所述一对施加电极的另一个电极输出所述刺激信号；

(2)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的两方电极输出所述刺激信号；

(3)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的一个电极输出所述刺激信号，

在所述控制部的(1)的刺激信号输出处理的情况下，为所述基准电位的所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的面积大于所述一对施加电极的另一个电极的面积，

在所述控制部的(2)和(3)的刺激信号输出处理的情况下，为所述基准电位的所述无关电极的面积大于所述一对施加电极的合计面积，

所述一对施加电极包括第1刺激电极以及第2刺激电极，

在所述控制部的(1)的刺激信号输出处理的情况下，

所述控制部按照交替地产生第1模式和第2模式的交变脉冲的模式进行输出控制，

所述第1模式以所述第2刺激电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，以使所述第1刺激电极成为负侧、使所述第2刺激电极以及所述无关电极成为正侧的方式产生电压脉冲，

所述第2模式以所述第1刺激电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，以使所述第2刺激电极成为负侧、使所述第1刺激电极以及所述无关电极成为正侧的方式产生电压脉冲，

进而，所述控制部以在所述第2模式与下一个周期的所述第1模式之间产生所述第1模式中的与所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极有关的各脉冲，及使所述第2模式中的与所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极有关的各脉冲的各自的极性反转而成的修正脉冲的方式，将电压施加到所述第1刺激电极、所述第2刺激电极以及所述无关电极。

8.一种电刺激治疗仪，包括：

一对施加电极，配置于被治疗者的皮肤的应施加电刺激的部位，向所述皮肤供给电性的刺激信号；

无关电极，配置于应施加所述电刺激的部位近旁；以及

控制部，将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极，

所述控制部通过产生预定的脉冲模式的电信号的供给来进行如下处理中的任意一个处理：

(1)所述一对施加电极的一个电极与所述无关电极电连接，以所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的平均电位为基准电位，从所述一对施加电极的另一个电极输出所述刺激信号；

(2)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的两方电极输出所述刺激信号；

(3)将所述无关电极作为基准电位，从所述一对施加电极的一个电极输出所述刺激信号，

在所述控制部的(1)的刺激信号输出处理的情况下，为所述基准电位的所述一对施加电极的一个电极以及所述无关电极的面积大于所述一对施加电极的另一个电极的面积，

在所述控制部的(2)和(3)的刺激信号输出处理的情况下，为所述基准电位的所述无关电极的面积大于所述一对施加电极的合计面积，

所述控制部进而在所述刺激信号处理之后，以产生电压的正负与所述脉冲模式相反的脉冲模式的方式将电信号供给到所述一对施加电极以及所述无关电极。

9.根据权利要求6～8中任意一项所述的电刺激治疗仪，其中，

在所述控制部的(1)的刺激信号输出处理的情况下，

所述一对施加电极具有相互相同的面积，

所述无关电极的面积具有相对于各所述施加电极为0.25倍～10倍的面积。

10.根据权利要求6～8中的任意一项所述的电刺激治疗仪，其中，

所述电刺激治疗仪包括操作部，该操作部用于使用者选择进行所述控制部的(1)、(2)以及(3)的刺激信号输出处理中的哪个处理。

11.根据权利要求1或2所述的电刺激治疗仪，其中，

所述一对施加电极包括并排地配置于被治疗者的骶骨的背面并从所述骶骨的背面供给电性的刺激信号的一对施加电极，

所述无关电极包括在所述骶骨的背面配置于所述一对施加电极近旁的无关电极。

12.根据权利要求1或2所述的电刺激治疗仪，包括：

治疗仪主体；

布线部，连接所述治疗仪主体和所述一对施加电极；以及

磁连接部，磁性地连接所述布线部和所述一对施加电极。

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